KR20010035923A

KR20010035923A - Position finding system using duplex pager and gps

Info

Publication number: KR20010035923A
Application number: KR1019990042711A
Authority: KR
Inventors: 유호찬
Original assignee: 이상훈; 주식회사 시스컴
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2001-05-07

Abstract

PURPOSE: An apparatus for tracking a position is provided to use a transceiving function of a bidirectional pager and a position searching function of a GPS(Global Positioning System), and to couple the pager with the GPS, so as to track a position. CONSTITUTION: A sub system(2) transmits a start code to a sub system(1). The sub system(1) transmits data received from a GPS to the sub system(2). A position of the sub system(1) is tracked to the sub system(2) and a sub system(3), by using the data. The sub system(1) has a bidirectional pager and a GPS receiving device only. The sub system(2) performs a paging, and performs a self analysis using equipments such as a PDA(Personal Digital Assistant) system and a PC. The sub system(3) has various data such as maps, and performs a position tracking by receiving data from the sub system(2), then supplies data to the sub system(2) to assist the sub system(2) to track a position.

Description

POSITION FINDING SYSTEM USING DUPLEX PAGER AND GPS}

본 발명은 양방향 무선 호출기와 GPS 를 이용한 위치 추적 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 양방향 무선 호출기의 송수신 기능과 GPS 의 위치를 찾는 기능을 이용하여 여러 분야에 사용할 수 있는 시스템을 개발함을 목적으로 한다.The present invention relates to a two-way wireless pager and a location tracking device using GPS, and more specifically, to develop a system that can be used in various fields by using a function of transmitting and receiving a two-way wireless pager and a function of finding a GPS position. do.

현재 상용화되고 있는 양방향 페이저는 유한한 주파수 사용영역측면에서 볼때 크게 N_PCS Band 와 ISM Band 로 구분할 수가 있다. N_PCS 는 1973년 미연방통신위원회 (FCC) 에서 새로운 무선서비스 사업영역을 확장하기 위해 계획되어 현재 50KHz의 bandwidth 를 갖는 몇 개의 채널을 사업자간의 경매로 배정한 반면에 ISM Band 는 산업, 과학, 의료용으로 허용된 주파수 대역으로서 확산대역통신방식을 사용하는 시스템이라면 특정 주파수를 경매하지 않고도 사용이 가능하도록 허가되어있다.The bidirectional pager that is currently commercialized can be largely divided into N_PCS Band and ISM Band in terms of finite frequency usage area. N_PCS was planned by the Federal Communications Commission (FCC) in 1973 to expand the new wireless service business area and currently allocated several channels with a bandwidth of 50KHz as auctions between operators, while the ISM Band was allowed for industrial, scientific and medical purposes. A system using spread spectrum communication as a frequency band is permitted to be used without auctioning a specific frequency.

기존의 단방향 페이저에서 주파수를 재활용하여 저렴한 서비스 요금을 유지하고자 하는 것이 양방향 페이저를 도입하는 가장 큰 이유로 볼 때 N_PCS Band 는 또 다른 주파수를 구매하여야 하는 부담이 있는 반면 ISM Band 는 허가된 주파수 영역에서 사용이 가능하다는 이점이 있다. 그러나 일정 주파수를 점유하고 있는 N_PCS Band 는 기술적으로 높은 전송속도로 설계가 용이한 반면, 확산대역을 사용하는 ISM 은 설계기술이 비교적 어렵다는 단점은 있으나 Inftastructure 상의 고비용 부담 및 응용분야 측면에서 ISM Band 의 이용이 적극 검토되고 있다.In order to maintain a low service rate by recycling the frequency in the existing one-way pager, the biggest reason for introducing the two-way pager is that the N_PCS Band has to buy another frequency while the ISM Band is used in the licensed frequency range. There is an advantage that this is possible. However, N_PCS Band, which occupies a certain frequency, is technically easy to design at high transmission speed, while ISM using spreading band has the disadvantage that design technology is relatively difficult. However, ISM Band is used in terms of high cost and application in Inftastructure. This is actively examined.

양방향 페이저의 시스템 구성은 기존의 단방향 페이징 시스템에 양방향 페이저에서 역방향으로 송신하는 데이터를 수신할 수 있는 수신 안테나와 수신장치가 필요하며 수신장치가 기존의 페이징 시스템에 연결되어야 한다. 이와같이 양방향 무선호출을 위해서는 기존의 단방향 페이징에서 사용한 네트웍,RF 전송/교환기,단말기, 프로토콜등이 구성 요소별로 새로운 기능 및 기술이 필요하다.The system configuration of the bidirectional pager requires a receiving antenna and a receiving device capable of receiving data transmitted in a reverse direction from the bidirectional pager in the existing unidirectional paging system, and the receiving device should be connected to the existing paging system. As such, two-way radio calling requires new functions and technologies for each component of the network, RF transmission / switch, terminal, and protocol used in the existing unidirectional paging.

첫째로, 페이징 터미널과 각 기지국이 장비들간에 링크를 구성하는 네트웍상에 대량의 데이터를 효율적으로 전송하고 양방향 페이저에서 역방향으로 송신하는 신호를 수신장치가 수신하여 decoding 한 정보를 망제어기를 통해 페이징 터미널로 전달할 수 있는 네트웍이 필요하다. 또한 망제어기에 의해서 양방향 페이저에서 역방향으로 송신하는 리턴 정보의 경로를 설정하고 전달하는 네트웍도 구성되어야 한다. 리턴정보에 따라 경로배정이 달라지는데 예를들어, 리턴 정보가 위치파악 정보일 경우에는 여러 기지국에서 수신한 정보가 교환기의 위치 검색 데이터 베이스에 저장/분석되어 위치를 파악하게 된다. 역방향의 송신 데이터가 응답정보라면 교환기의 미확인 응답페이징 메시지 POOL 로 연결되어 송신 데이터에 대한 응답처리를 하게 된다.First, paging terminal and each base station efficiently transmits a large amount of data on a network forming a link between equipments, and the receiving device receives and decodes a signal transmitted from the bidirectional pager in the reverse direction, through the network controller. You need a network that can deliver to the terminal. In addition, a network for routing and transmitting the return information transmitted from the bidirectional pager to the reverse direction by the network controller should also be configured. For example, when the return information is location information, information received from various base stations is stored / analyzed in the location search database of the exchange to determine the location. If the transmission data in the reverse direction is response information, it is connected to the unacknowledged response paging message POOL of the exchange to perform response processing for the transmission data.

두 번째로 RF 전송을 전방향과 역방향으로 하기 위해서 쌍방향 기지국이 필요하며 송/수신 기지국의 수량과 위치는 송/수신 방식이나 송/수신 RF Output Power 에 따라 결정되며 전송속도등과 함께 양방향 페이저의 사용가능 지역의 범위와 배터리 사용할 때 간에 영향을 준다.Secondly, two-way base station is needed to make the RF transmission forward and backward. The quantity and location of the transmitting / receiving base station is determined by the transmitting / receiving method or the transmitting / receiving RF output power. This affects the range of usable area and battery life.

세 번째로는 대용량의 교환 기능과 DB 에 의해서 미응답 메시지의 재송신 기능과 선별적인 기지국 선택 전송등이 가능하다. 역방향으로 송신할 수 있는 새로운 프로토콜 개발이 필요하며 양방향 페이저의 크기와 가격 상승을 최소화 하는 방향으로 추진해야 한다.Third, a large exchange function and a DB allow retransmission of unacknowledged messages and selective base station selection transmission. New protocols need to be developed that can transmit in the reverse direction and should be pushed towards minimizing the size and cost of bidirectional pagers.

GPS (Global Positioning System) 는 미국정부가 1970년대 초반부터 개발에 착수하여 약 60억불의 예산을 투자하여 구축한 항법지원 시스템이다. 원래는 군사목적으로 개발을 시작하였지만, GPS 신호의 일부를 민간인이 사용할 수 있도록 하는 것을 전제로 미의회가 예산을 승인 하게되어 GPS 신호중 L1, C/A 코드는 민간에 개방되었다.GPS (Global Positioning System) is a navigational support system that the US government began developing in the early 1970s and invested about $ 6 billion. Originally developed for military purposes, the US Congress approved the budget, presuming that some of the GPS signals would be available to civilians, and the L1 and C / A codes of the GPS signals were opened to the private sector.

GPS 위성에서 방송하는 C/A 코드를 이용하면 전세계 어디에서나 전천후, 24시간 측위가 가능하며, 그 정확도는 약 100m 정도가 된다. GPS시스템은 위성, 이성을 관제하는 지상 관제설비, 그리고 사용자가 이용하는 GPS수신기를 모두 포괄하여 말하는데, 그 하나하나를 살펴보면 다음과 같다.C / A codes broadcast from GPS satellites enable all-weather, 24-hour positioning anywhere in the world, with an accuracy of about 100 meters. The GPS system encompasses satellites, ground control systems that control reason, and GPS receivers used by users. The GPS systems are as follows.

GPS위성은 적도와 55도로 경사를 이루는 6개의 궤도면에, 각 궤도마다 4-5개씩의 위성을 배치하고 있으며, 지구 표면으로부터 약 20,200km 의 상공에 위성을 배치를 하고 있다. 또한 공전 주기를 11시간 58분으로 하여 위성이 하루에 지구를 2번씩 돌도록 함으로써, 지구상 어디에서나 항상 4 개 이상의 위성을 추적 할 수 있도록 하고 있다. 또한 위성에는 세시움이나 루비디움 원자시계를 탑재하여 시각을 일치시키고 있다.The GPS satellites have four or five satellites placed on six orbits, which are inclined at 55 degrees with the equator, and about 20,200 km above the Earth's surface. It also has an orbital period of 11 hours and 58 minutes, allowing satellites to orbit the earth twice a day, so that more than four satellites can be tracked from anywhere on Earth. The satellite also has a cesium or rubidium atomic clock to keep the clock synchronized.

GPS위성은 미국 콜로라도 스프링스에 있는 주관제소의 관제를 받는 데, 이 주관제소 이외에도 적도주위로 4개의 모니터링국을 배치하여, GPS 위성의 궤도를 감시하고 관제에 필요한 정보를 항상 얻어내고 있다.GPS satellites are controlled by a control station in Colorado Springs, USA. In addition to the control station, four satellite stations are deployed around the equator to monitor the orbit of GPS satellites and always obtain the information necessary for control.

GPS의 측위는 거리측정방식에 의한 삼각법 (Triangulation) 을 이용하는데, C/A코드를 이용하여 위성과 수신기 안테나간의 거리를 구한다.GPS positioning uses a triangulation method based on a distance measurement method. The distance between a satellite and a receiver antenna is obtained using a C / A code.

위성은 항상 1575.42MHz 의 L1 주파에 C/A 코드를 실어서 방송하고 있고, 수신기에서도 똑같은 코드를 발생시켜 수신된 위성의 코드와 비교하여 위성의 신호가 위성을 떠나 수신기까지 도착하는데 소요된 시간을 측정한다.Satellite always broadcasts with C / A code on L1 frequency of 1575.42MHz, and the same code is generated at the receiver to compare the time of the signal from satellite to the receiver. Measure

따라서, 광속(위성신호의 속도) x 소요시간 으로 위성과 수신기간의 거리를 측정하게 된다. C/A코드는 그 자체가 거의 잡음에 가까운 의사잡음부호(Pseudo Random Noise Code) 로 구성되어 있고 또한 상기와 같이 구한 거리는 오차를 포함하고 있기 때문에 이를 의사거리 (Pseudo Range) 라고 부른다.Therefore, the distance between the satellite and the receiver is measured by the speed of light (speed of the satellite signal) x required time. Since the C / A code is composed of a pseudo random noise code which is almost almost noise itself, and the distance obtained as described above includes an error, this is called a pseudo range.

본 발명에서는 이러한 양방향의 기능을 가진 무선호출기와 GPS시스템을 결합하여 위치를 추적할 수 있는 시스템을 개발하고자 한 것이다.The present invention is to develop a system that can track the location by combining the GPS system with a radio pager having such a bidirectional function.

본 발명인 양방향 무선 호출기와 GPS 를 이용한 위치 추적 장치 신호코드를 수신하고 송신하는 수단;Means for receiving and transmitting a location tracking device signal code using a two-way radio pager and a GPS;

상기 신호코드를 인터페이스하여 주는 수단;Means for interfacing the signal code;

상기 송수신된 코드를 저장하는 수단; 및Means for storing the transmitted and received code; And

상기 저장된 코드를 분석하는 수단을 포함한다.Means for analyzing the stored code.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 장점 및 특징은 첨부 도면과 관련하여 설명되는 다음의 기재로부터 더 명백하게 될 것이다.These and other objects, advantages and features of the present invention will become more apparent from the following description set forth in connection with the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 양방향 무선호출기와 GPS 를 이용한 위치 추적장치가 주변기기들과 인터페이스를 도시한 도이다.1 is a diagram illustrating an interface between peripheral devices and a location tracking apparatus using a two-way radio pager and a GPS according to the present invention.

도 1 은 본 발명에 따른 양방향 무선호출기와 GPS 를 이용한 위치 추적장치가 주변기기들과 인터페이스를 도시한 도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 전체 시스템은 본 발명인 양방향 무선 호출기와 GPS 를 이용한 위치 추적 장치 신호코드를 수신하고 송신하는 수단, 상기 신호코드를 인터페이스하여 주는 수단, 상기 송수신된 코드를 저장하는 수단 및 상기 저장된 코드를 분석하는 수단을 포함한다.1 is a diagram illustrating an interface between peripheral devices and a location tracking apparatus using a two-way radio pager and a GPS according to the present invention. As shown in FIG. 1, the whole system includes a means for receiving and transmitting a location tracking device signal code using a two-way radio pager and a GPS, a means for interfacing the signal code, a means for storing the transmitted and received codes; Means for analyzing the stored code.

본 발명에 있어서, 신호코드를 수신하고 송신하는 수단은 양방향 무선호출기이고, 상기 신호코드를 인터페이스하여 주는 수단은 GPS (Global Positioning System) 이고, 상기 송수신된 코드를 저장하는 수단은 암호수행기능을 더 포함하고, 상기 저장된 코드를 분석하는 수단은 상기 저장수단으로 부터 수신한 데이터를 분석하여 상기 저장수단으로 재 전송하는 기능을 가진다.In the present invention, the means for receiving and transmitting a signal code is a two-way radio pager, the means for interfacing the signal code is a GPS (Global Positioning System), and the means for storing the transmitted and received code further has an encryption execution function. And the means for analyzing the stored code has a function of analyzing the data received from the storage means and retransmitting the data to the storage means.

본 발명은 서브 시스템 (2) 가 서브시스템 (1)에 시작코드를 송신한다. 수신한 서브시스템 (1) 은 GPS 에서 수신한 데이터를 서브시스템 (2) 에 송신하고, 이 데이터를 이용하여 서브시스템 (1) 의 위치를 서브시스템 (2) 와 (3) 으로 추적한다. 서브시스템 (1) 은 양방향 무선호출기와 GPS 수신 장치만을 가지고 소형이어야 한다. 서브시스템 (2) 는 호출을 할 수 있고, GPS 수신을 받아 저장을 기본으로 하나, PDA 시스템, PC 장비등과 같은 장비를 사용하여 자체분석을 할 수 있게 할 수 있다. 서브시스템 (3) 은 지도 등의 방대한 자료를 가지며, 서브시스템(2)에서 데이터를 받아 위치추적을 하기도 하고 서스시스템 (2)에 자료를 공급하여 서브시스템 (2) 가 자체로 위치 추적을 하도록 지원한다.In the present invention, the subsystem 2 transmits a start code to the subsystem 1. The received subsystem 1 transmits the data received from the GPS to the subsystem 2 and uses this data to track the position of the subsystem 1 to the subsystems 2 and 3. Subsystem 1 should be compact with only two-way pager and GPS receiver. Subsystem 2 can make calls and receive GPS receptions based on storage, but can enable self-analysis using equipment such as PDA systems, PC equipment, and the like. Subsystem 3 has a huge amount of data, such as a map, which receives data from subsystem 2 to track its location, and supplies data to subsystem 2 so that subsystem 2 tracks itself. Support.

상기의 본 발명의 구성을 이용한 시스템은 유아찾기 시스템, 도난물 찾기 시스템 특히, 자동차의 도난의 경우에 자동차에 소형의 추적장치를 설치하여 도난차량을 추적할 수 있는 효과가 있다. 이외에도 길을 잃어버린 경우 양방향 무선 호출기를 송수신장치로 하여 GPS와 인터페이스를 통해 의도하는 목적지를 찾아낼 수도 있다.The system using the above-described configuration of the present invention has an effect of tracking a stolen vehicle by installing a small tracking device in a vehicle in the case of an infant search system, a stolen substance search system, in particular, in case of theft of a vehicle. In addition, if lost, the two-way pager can be used as a transceiver to find the intended destination through GPS and interface.

본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로 부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.While preferred embodiments of the present invention have been described using specific terms, such descriptions are for illustrative purposes only and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims. It must be understood.

Claims

Means for receiving and transmitting a signal code;

Means for interfacing the signal code;

Means for storing the transmitted and received code; And

And a means for analyzing the stored code.

2. The apparatus of claim 1, wherein the means for receiving and transmitting the signal code is a two-way wireless pager.

The apparatus of claim 1, wherein the means for interfacing the signal code is a Global Positioning System (GPS).

2. The apparatus of claim 1, wherein the means for storing the transmitted / received code further comprises a cryptographic execution function.

2. The apparatus of claim 1, wherein the means for analyzing the stored code has a function of analyzing the data received from the storage means and retransmitting the data to the storage means.